Présentation
Auteur(s)
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Francis COTTET : Professeur d’université (ENSMA, Poitiers Futuroscope) - Ingénieur de l’Institut national polytechnique de Grenoble - Docteur ès sciences
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Joëlle DELACROIX : Maître de conférences (Conservatoire national des arts et métiers, Paris) - Docteur en informatique de l’université Pierre-et-Marie-Curie
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Claude KAISER : Professeur (Conservatoire national des arts et métiers, Paris) - Ingénieur de l’École polytechnique, ingénieur du génie maritime - Docteur ès sciences
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Zoubir MAMMERI : Professeur d’université (université Paul-Sabatier, Toulouse) - Ingénieur, docteur en informatique Habilité à diriger des recherches
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Lire l’articleINTRODUCTION
La complexité des procédés à commander ou à superviser, le nombre élevé de données et d’événements à traiter, la répartition géographique des procédés, d’une part, et l’arrivée depuis plusieurs années, sur le marché, de réseaux locaux industriels, d’autre part, sont tous des facteurs qui ont conduit à repenser les applications temps réel centralisées. Aujourd’hui, la notion d’architectures temps réel et réparties est communément acceptée dans le milieu industriel. À titre indicatif, les domaines d’applications qui font couramment appel aux systèmes temps réel et répartis sont :
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les télécommunications (systèmes de commutation…) ;
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le domaine médical (assistance et contrôle de malades…) ;
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le contrôle d’équipements (moteur, freins, suspension…) dans les véhicules ;
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le contrôle et la régulation de trafic en milieu urbain ;
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les industries (contrôle/commande de procédés…) ;
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le domaine militaire (suivi de trajectoires de missiles…) ;
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le domaine aérospatial (suivi de satellites, pilotage automatique…) ;
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le multimedia (téléconférences, téléachat…) ;
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la domotique (sécurité d’habitations…).
Un système informatique destiné à commander ou à superviser des opérations est composé, le plus souvent, de plusieurs unités de traitement (des ordinateurs ou des automates programmables), des capteurs, des actionneurs, des périphériques de visualisation et de dialogue avec les opérateurs. L’ensemble de ces éléments est interconnecté par un réseau ou toute une pléiade de réseaux interconnectés entre eux (des réseaux industriels, des réseaux bureautiques, des bus de terrain, etc.), comme le montre la figure 1. Ce type de système est qualifié de système temps réel et réparti (ou distribué ou encore décentralisé).
Dans ce type de système, l’ordonnancement de tâches et de messages joue un rôle fondamental. L’ordonnancement centralisé de tâches est traité dans l’article « Ordonnancement temps réel. Ordonnancement centralisé » de ce traité. C’est l’ordonnancement de messages qui fait l’objet de cet article.
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1. Introduction aux systèmes temps réel et répartis
On appelle système temps réel et réparti tout système composé de plusieurs entités interconnectées par un sous-système de communication et qui coopèrent à la réalisation d’un ensemble de fonctions sujettes à des contraintes de temps (ces contraintes pouvant être strictes ou non selon la nature de l’application à laquelle est associé le système) . Les systèmes temps réel et répartis sont des cas particuliers des systèmes répartis. C’est la raison pour laquelle nous commençons par nous intéresser aux systèmes répartis qui ne prennent pas en compte explicitement des contraintes temporelles, pour voir les principaux problèmes posés par ces systèmes et nous verrons ensuite les difficultés à considérer pour tenir compte des contraintes de temps.
1.1 Systèmes répartis généraux : caractéristiques et problèmes de conception
Un système réparti est constitué d’un ensemble de processeurs reliés entre eux par un sous-système de communication qui leur permet d’échanger des informations. Selon la nature du sous-système de communication, on distingue les multiprocesseurs où la communication peut se passer avec ou sans mémoire commune et les réseaux d’ordinateurs où la communication se passe obligatoirement sans mémoire commune (c’est-à-dire, avec échange de messages). Les machines parallèles sont constituées...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - AGRAWAL (G.) et al - Local synchronous capacity allocation schemes for guaranteeing messages deadlines with the timed token protocol. - In Proceed. of INFOCOM’93, San Francisco, p. 186-193 (1993).
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(2) - ALABAU (M.), DECHAIZE (T.) - Ordonnancement temps réel par échéance. - Technique et Science Informatiques, vol. 11, n 3, p. 59-123 (1992).
-
(3) - ANDRÉ (F.), PAZAT (J.-L.) - Le placement de tâches sur des architectures parallèles. - Technique et Science Informatiques, vol. 7, n 4, p. 385-401, (1988).
-
(4) - BALTER (R.), BANÂTRE (J.P.), KRAKOWIAK (S.) (éd.) - Construction des systèmes d’exploitation répartis. - Collection didactique éditée par l’INRIA (1991).
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(5) - BANNISTER (J.), TRIVEDI (K.) - Task allocation in fault-tolerant distributed systems. - Acta Informatica, 20, p. 261-281 (1983).
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